JP2002533150A - マルチスライス型イメージング・システム用の画像厚選択法 - Google Patents
マルチスライス型イメージング・システム用の画像厚選択法Info
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 拡大縮小可能なマルチスライス型システムを提供する。
【解決手段】 拡大縮小可能なマルチスライス検出器と、拡大縮小可能なデータ収集システム（ＳＤＡＳ）と、拡大縮小可能なスキャン管理、制御及び画像再構成の各処理と、ユーザ・インタフェースとを含む。ユーザ・インタフェースは、イメージング・システムの構成を規定するホストコンピュータにおいて実現される。ユーザ・インタフェースは、各スキャン・パラメータを選択した後、スキャン目的を達成するために残りのパラメータに対する利用可能なスキャン・パラメータの値を表示させる。各スキャン・パラメータを選択した後、ユーザ・インタフェースは、予期される画像厚及び遡及的画像厚を含めた残りのスキャン・パラメータを更新する。
Description
【０００１】
本発明は、全般的にはイメージング法に関し、より詳細には拡大縮小可能(sca
lable)なマルチスライス型イメージング・システム用の画像厚の選択に関する。
lable)なマルチスライス型イメージング・システム用の画像厚の選択に関する。
【０００２】
一般にコンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムと呼ばれる少なくとも幾つかの
イメージング・システムでは、Ｘ線源が、デカルト座標系のＸ−Ｙ平面（一般に
「画像作成面」と呼ばれる）内に位置するようにコリメートされた扇形状のビー
ムを放出する。Ｘ線ビームは、例えば患者など画像作成の対象を通過する。ビー
ムは、この対象によって減衰を受けたのち、放射線検出器のアレイ上に入射する
。検出器アレイで受け取った減衰したビーム状放射線の強度は、対象によるＸ線
ビームの減衰に依存する。このアレイの各検出器素子は、それぞれの検出器位置
でのビーム減衰の計測値に相当する電気信号を個々に発生させる。すべての検出
器からの減衰量計測値を別々に収集し、透過プロフィールが作成される。
イメージング・システムでは、Ｘ線源が、デカルト座標系のＸ−Ｙ平面（一般に
「画像作成面」と呼ばれる）内に位置するようにコリメートされた扇形状のビー
ムを放出する。Ｘ線ビームは、例えば患者など画像作成の対象を通過する。ビー
ムは、この対象によって減衰を受けたのち、放射線検出器のアレイ上に入射する
。検出器アレイで受け取った減衰したビーム状放射線の強度は、対象によるＸ線
ビームの減衰に依存する。このアレイの各検出器素子は、それぞれの検出器位置
でのビーム減衰の計測値に相当する電気信号を個々に発生させる。すべての検出
器からの減衰量計測値を別々に収集し、透過プロフィールが作成される。
【０００３】 周知の第３世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源及び検出器アレイは、Ｘ線ビームが
画像を作成しようとする対象を切る角度が一定に変化するようにして、画像作成
面内でこの画像作成対象の周りをガントリと共に回転する。Ｘ線源は、典型的に
はＸ線管を含み、Ｘ線管は焦点の位置でＸ線ビームを放出する。Ｘ線検出器は、
典型的にはその検出器の位置で受け取るＸ線ビームをコリメートするためのコリ
メータと、このコリメータに隣接するシンチレータと、このシンチレータに隣接
するフォトダイオードとを含む。
画像を作成しようとする対象を切る角度が一定に変化するようにして、画像作成
面内でこの画像作成対象の周りをガントリと共に回転する。Ｘ線源は、典型的に
はＸ線管を含み、Ｘ線管は焦点の位置でＸ線ビームを放出する。Ｘ線検出器は、
典型的にはその検出器の位置で受け取るＸ線ビームをコリメートするためのコリ
メータと、このコリメータに隣接するシンチレータと、このシンチレータに隣接
するフォトダイオードとを含む。
【０００４】 少なくとも１つの周知のイメージング・システムでは、検出器から収集した透
過プロフィールは患者の単一のスライスを示している。単一スライス・スキャン
では、予期される(prospective) スライス厚と遡及的(retrospective) スライス
厚とは常に同一である。すなわち、収集したデータのスライス厚を有する画像の
みが作成可能である。したがって、薄層スライスの画像を作成するためには、薄
層スライスのデータを収集する必要がある。このため、各画像のために格納する
必要があるデータは膨大な量となる。
過プロフィールは患者の単一のスライスを示している。単一スライス・スキャン
では、予期される(prospective) スライス厚と遡及的(retrospective) スライス
厚とは常に同一である。すなわち、収集したデータのスライス厚を有する画像の
みが作成可能である。したがって、薄層スライスの画像を作成するためには、薄
層スライスのデータを収集する必要がある。このため、各画像のために格納する
必要があるデータは膨大な量となる。
【０００５】
１スライス分、２スライス分、あるいはこれより多くのスライス分のデータを
収集するために使用することができるマルチスライス型ＣＴシステムを提供でき
ることが望ましい。さらに、オペレータに利用可能なスキャン・パラメータに関
する情報を提供して、指定した適切なスキャンを完了できるようなマルチスライ
ス型ＣＴシステムを提供できることが望ましい。さらに、残りのスキャン・パラ
メータは、先に行ったスキャン・パラメータ選択に基づいて更新されることが望
ましい。加えて、マルチスライス型システムの構成は、選択したスキャン・パラ
メータ向けに自動的に調整されることが望ましい。
収集するために使用することができるマルチスライス型ＣＴシステムを提供でき
ることが望ましい。さらに、オペレータに利用可能なスキャン・パラメータに関
する情報を提供して、指定した適切なスキャンを完了できるようなマルチスライ
ス型ＣＴシステムを提供できることが望ましい。さらに、残りのスキャン・パラ
メータは、先に行ったスキャン・パラメータ選択に基づいて更新されることが望
ましい。加えて、マルチスライス型システムの構成は、選択したスキャン・パラ
メータ向けに自動的に調整されることが望ましい。
【０００６】
拡大縮小可能なマルチスライス型システムは、実施の例示的な一形態では、拡
大縮小可能なマルチスライス検出器と、拡大縮小可能なデータ収集システム（Ｓ
ＤＡＳ）と、拡大縮小可能なスキャン管理、制御及び画像再構成の各処理と、拡
大縮小可能な画像ユーザ・インタフェースとを含んでいる。本明細書では、「拡
大縮小可能な」という用語は一般に、オペレータが所望のスライス数及び表示し
たい画像のスライス厚を容易かつ簡便に選択することができることを意味する。
このシステムにより、オペレータは、選択したスライス厚で表示させるために１
スライス、２スライス、４スライス、あるいはこれより多くのスライスを選択す
ることができる。システムのオペレータによるこうした選択を可能にすることに
よって、様々な臨床応用に対する画像データを最も最適な形式で表示させること
ができる。周知のマルチスライス型システムにおいて、オペレータにこのような
融通性を提供するものはない。
大縮小可能なマルチスライス検出器と、拡大縮小可能なデータ収集システム（Ｓ
ＤＡＳ）と、拡大縮小可能なスキャン管理、制御及び画像再構成の各処理と、拡
大縮小可能な画像ユーザ・インタフェースとを含んでいる。本明細書では、「拡
大縮小可能な」という用語は一般に、オペレータが所望のスライス数及び表示し
たい画像のスライス厚を容易かつ簡便に選択することができることを意味する。
このシステムにより、オペレータは、選択したスライス厚で表示させるために１
スライス、２スライス、４スライス、あるいはこれより多くのスライスを選択す
ることができる。システムのオペレータによるこうした選択を可能にすることに
よって、様々な臨床応用に対する画像データを最も最適な形式で表示させること
ができる。周知のマルチスライス型システムにおいて、オペレータにこのような
融通性を提供するものはない。
【０００７】 より具体的に実施の例示的な一形態では、そのシステムは、画像及びメッセー
ジをオペレータに対して表示するモニタに結合されたホストコンピュータを含む
。ホストコンピュータはキーボード及びマウスに結合されており、オペレータが
情報及びコマンドをホストコンピュータに入力することができる。ユーザ・イン
タフェースは、ホストコンピュータに格納された命令セットを使用して実現され
ており、このユーザ・インタフェースによって、オペレータは所望のスライス数
及びスライスの厚さなどの特定のスキャン・パラメータの選択が可能となる。ホ
ストコンピュータは、画像作成制御手段を含むスキャン及び再構成制御ユニット
（ＳＲＵ）にも結合されている。
ジをオペレータに対して表示するモニタに結合されたホストコンピュータを含む
。ホストコンピュータはキーボード及びマウスに結合されており、オペレータが
情報及びコマンドをホストコンピュータに入力することができる。ユーザ・イン
タフェースは、ホストコンピュータに格納された命令セットを使用して実現され
ており、このユーザ・インタフェースによって、オペレータは所望のスライス数
及びスライスの厚さなどの特定のスキャン・パラメータの選択が可能となる。ホ
ストコンピュータは、画像作成制御手段を含むスキャン及び再構成制御ユニット
（ＳＲＵ）にも結合されている。
【０００８】 このＳＲＵには定置コントローラが接続され、この定置コントローラは患者テ
ーブルの移動を制御するためのテーブル・コントローラに結合されている。定置
コントローラはまた、スリップリングを介してオンボードの（すなわち、ガント
リ上の）コントローラ及び拡大縮小可能なデータ収集システム（ＳＤＡＳ）と接
続されている。オンボード・コントローラは、Ｘ線源の動作及びＳＤＡＳの動作
を制御し、ＳＤＡＳにより拡大縮小可能検出器からのアナログ信号がディジタル
・データに変換される。Ｘ線源は、オンボード・コントローラによって制御され
るカム・コリメータを含む。カム・コリメータのカムの位置は、ユーザ・インタ
フェースを用いてオペレータが規定した所望のスライス数及び所望のスライス厚
さに基づいて調節される。
ーブルの移動を制御するためのテーブル・コントローラに結合されている。定置
コントローラはまた、スリップリングを介してオンボードの（すなわち、ガント
リ上の）コントローラ及び拡大縮小可能なデータ収集システム（ＳＤＡＳ）と接
続されている。オンボード・コントローラは、Ｘ線源の動作及びＳＤＡＳの動作
を制御し、ＳＤＡＳにより拡大縮小可能検出器からのアナログ信号がディジタル
・データに変換される。Ｘ線源は、オンボード・コントローラによって制御され
るカム・コリメータを含む。カム・コリメータのカムの位置は、ユーザ・インタ
フェースを用いてオペレータが規定した所望のスライス数及び所望のスライス厚
さに基づいて調節される。
【０００９】 このシステムはまた、多数（例えば、５７個）のモジュールを有する検出器を
含む。実施の例示的一形態では、各モジュールはシンチレータ・アレイ及びフォ
トダイオード・アレイを含む。この例示的実施形態では、そのシンチレータ・ア
レイ及びフォトダイオード・アレイは何れも１６×１６のアレイである。フォト
ダイオードはスイッチング装置に結合されており、スイッチ装置は、この例示的
実施形態では、ＦＥＴより成るアレイを含む。また、このＦＥＴはオペレータに
よって入力された所望のスライス数及びスライス厚さに基づいて、フォトダイオ
ード出力の組み合わせを制御する。
含む。実施の例示的一形態では、各モジュールはシンチレータ・アレイ及びフォ
トダイオード・アレイを含む。この例示的実施形態では、そのシンチレータ・ア
レイ及びフォトダイオード・アレイは何れも１６×１６のアレイである。フォト
ダイオードはスイッチング装置に結合されており、スイッチ装置は、この例示的
実施形態では、ＦＥＴより成るアレイを含む。また、このＦＥＴはオペレータに
よって入力された所望のスライス数及びスライス厚さに基づいて、フォトダイオ
ード出力の組み合わせを制御する。
【００１０】 動作時には、スキャンの実行に先立ち、オペレータはユーザ・インタフェース
を使用して特定のスキャン・パラメータ（例えば、ヘリカル・スキャン、アキシ
ャル・スキャン、シネ・スキャン、テーブル速度、ピッチなど）を指定する。各
スキャン・パラメータを選択した後、残りのスキャン・パラメータに対する利用
可能なオプションはユーザ・インタフェースにより更新される。これら残りのス
キャン・パラメータの選択に基づき、ホストコンピュータは、ユーザ・インタフ
ェースを利用して、オペレータに対し予期される画像厚及び遡及的画像厚を選択
するオプションを提示する。表示されたオプションを用いて、オペレータは指定
したスキャン・パラメータを変更して所望の予期されるスライス厚及び遡及的画
像厚を達成させることができる。選択の確認をした後、指定したスキャン・パラ
メータを用いてシステムの構成を行う。
を使用して特定のスキャン・パラメータ（例えば、ヘリカル・スキャン、アキシ
ャル・スキャン、シネ・スキャン、テーブル速度、ピッチなど）を指定する。各
スキャン・パラメータを選択した後、残りのスキャン・パラメータに対する利用
可能なオプションはユーザ・インタフェースにより更新される。これら残りのス
キャン・パラメータの選択に基づき、ホストコンピュータは、ユーザ・インタフ
ェースを利用して、オペレータに対し予期される画像厚及び遡及的画像厚を選択
するオプションを提示する。表示されたオプションを用いて、オペレータは指定
したスキャン・パラメータを変更して所望の予期されるスライス厚及び遡及的画
像厚を達成させることができる。選択の確認をした後、指定したスキャン・パラ
メータを用いてシステムの構成を行う。
【００１１】 選択したスキャン・パラメータによる規定に従ってシステム１０の該当する要
素（例えば、検出器、ＳＤＡＳ、コリメータなど）に対して構成情報を伝送した
後、指定したスキャンが実行される。より具体的には、フォトダイオードの出力
がＦＥＴを介してＳＤＡＳに供給され、アナログからディジタルへの変換が行わ
れる。ＳＤＡＳからのディジタル出力は、次いでスリップリングを介してＳＲＵ
に供給され画像作成が行われる。具体的には、ＳＲＵにより収集データから画像
が再構成され、これらの再構成画像は、ユーザに対してモニタ上に表示されるか
、又は保存されるか、あるいはこの双方の処置を受ける。さらに、オペレータは
利用可能な遡及的画像厚を作成することができる。
素（例えば、検出器、ＳＤＡＳ、コリメータなど）に対して構成情報を伝送した
後、指定したスキャンが実行される。より具体的には、フォトダイオードの出力
がＦＥＴを介してＳＤＡＳに供給され、アナログからディジタルへの変換が行わ
れる。ＳＤＡＳからのディジタル出力は、次いでスリップリングを介してＳＲＵ
に供給され画像作成が行われる。具体的には、ＳＲＵにより収集データから画像
が再構成され、これらの再構成画像は、ユーザに対してモニタ上に表示されるか
、又は保存されるか、あるいはこの双方の処置を受ける。さらに、オペレータは
利用可能な遡及的画像厚を作成することができる。
【００１２】 上述の拡大縮小可能なマルチスライス型システムにより、１スライス分、２ス
ライス分、あるいはこれより多くのスライス分のデータを収集するための動作を
容易かつ簡便に行うことができる。こうしたシステム・ユーザ・インタフェース
によりオペレータに対し利用可能なスキャン・パラメータのオプションが提供さ
れる。さらに、このユーザ・インタフェースは、先に行ったスキャン・パラメー
タの選択に基づき、残りのスキャン・パラメータを更新する。さらに、マルチス
ライス型システムの構成は、選択したスキャン・パラメータ向けに自動的に調整
される。
ライス分、あるいはこれより多くのスライス分のデータを収集するための動作を
容易かつ簡便に行うことができる。こうしたシステム・ユーザ・インタフェース
によりオペレータに対し利用可能なスキャン・パラメータのオプションが提供さ
れる。さらに、このユーザ・インタフェースは、先に行ったスキャン・パラメー
タの選択に基づき、残りのスキャン・パラメータを更新する。さらに、マルチス
ライス型システムの構成は、選択したスキャン・パラメータ向けに自動的に調整
される。
【００１３】
図１を参照すると、「第３世代」のＣＴスキャナに典型的なガントリ１２を
含むものとして、本発明の実施の一形態によるコンピュータ断層撮影（ＣＴ）イ
メージング・システム１０を示している。ガントリ１２は、このガントリ１２の
対向面上に位置する検出器アレイ１６に向けてＸ線ビームを放出するＸ線源１４
を含む。検出器アレイ１６は、放出され患者１８を通過したＸ線を一体となって
検知する複数の検出器により形成される。各検出器モジュールは、入射したＸ線
ビームの強度を表す電気信号、すなわち患者１８を通過したＸ線ビームの減衰を
表す電気信号を発生させる。
含むものとして、本発明の実施の一形態によるコンピュータ断層撮影（ＣＴ）イ
メージング・システム１０を示している。ガントリ１２は、このガントリ１２の
対向面上に位置する検出器アレイ１６に向けてＸ線ビームを放出するＸ線源１４
を含む。検出器アレイ１６は、放出され患者１８を通過したＸ線を一体となって
検知する複数の検出器により形成される。各検出器モジュールは、入射したＸ線
ビームの強度を表す電気信号、すなわち患者１８を通過したＸ線ビームの減衰を
表す電気信号を発生させる。
【００１４】 Ｘ線投影データを収集するためのスキャンの間に、ガントリ１２及びガントリ
上に装着された構成部品は回転中心の周りを回転する。モータ式テーブル２０に
より、患者１８をガントリ１２に対して位置決めする。詳細には、テーブル２０
は、スキャン中に患者１８の諸部分をガントリ開口２２の中に移動させる。
上に装着された構成部品は回転中心の周りを回転する。モータ式テーブル２０に
より、患者１８をガントリ１２に対して位置決めする。詳細には、テーブル２０
は、スキャン中に患者１８の諸部分をガントリ開口２２の中に移動させる。
【００１５】 図２は、図１に示すシステムのブロック概略図である。図２に示すように、シ
ステム１０は、画像及びメッセージをオペレータに対して表示するためのモニタ
２６に結合されるホストコンピュータ２４を含んでいる。コンピュータ２４はユ
ーザ・インタフェース（図示せず）を含むと共に、さらにオペレータがコンピュ
ータ２４に対して情報及びコマンドを入力することを可能にするためにキーボー
ド２８及びマウス３０に結合されている。コンピュータ２４は、スキャン及び再
構成制御ユニット（ＳＲＵ）３２にも結合されている。さらにＳＲＵ３２は、画
像作成制御手段を含んでいる。具体的な実施の一形態では、そのＳＲＵ３２はＩ
ＲＩＸオペレーティング・システム上で動作するＳＧＩ＿ＰＣＩベースの中央処
理ユニットを含んでいる。ＳＲＵ３２はまた、データ収集システム（後述）との
インタフェースをとるためのインタフェース・プロセッサと、当業界では周知の
前処理を行うスキャン・データ補正用ディジタル信号処理ボードとを含んでいる
。ＳＲＵ３２はまた、当業界では周知のように、フィルタ補正逆投影及び後処理
の演算のための画像作成装置を含んでいる。
ステム１０は、画像及びメッセージをオペレータに対して表示するためのモニタ
２６に結合されるホストコンピュータ２４を含んでいる。コンピュータ２４はユ
ーザ・インタフェース（図示せず）を含むと共に、さらにオペレータがコンピュ
ータ２４に対して情報及びコマンドを入力することを可能にするためにキーボー
ド２８及びマウス３０に結合されている。コンピュータ２４は、スキャン及び再
構成制御ユニット（ＳＲＵ）３２にも結合されている。さらにＳＲＵ３２は、画
像作成制御手段を含んでいる。具体的な実施の一形態では、そのＳＲＵ３２はＩ
ＲＩＸオペレーティング・システム上で動作するＳＧＩ＿ＰＣＩベースの中央処
理ユニットを含んでいる。ＳＲＵ３２はまた、データ収集システム（後述）との
インタフェースをとるためのインタフェース・プロセッサと、当業界では周知の
前処理を行うスキャン・データ補正用ディジタル信号処理ボードとを含んでいる
。ＳＲＵ３２はまた、当業界では周知のように、フィルタ補正逆投影及び後処理
の演算のための画像作成装置を含んでいる。
【００１６】 ＳＲＵ３２には定置コントローラ３４が接続されており、定置コントローラ３
４はテーブル・コントローラ３６に結合されている。定置コントローラ３４はま
た、スリップリング３８を介して、オンボード・コントローラ４０及び拡大縮小
可能なデータ収集システム（ＳＤＡＳ）４２に接続されている。スリップリング
３８は、スリップリングの境界を横断する信号の無接点伝送を可能にすると共に
、その境界を横断するデータ及びコマンド伝送に必要な帯域幅に対応している。
ＳＤＡＳ４２は、検出器１６からデータをサンプリングして取得し、サンプリン
グされたアナログ信号をディジタル信号に変換する。ＳＤＡＳ４２は、具体的な
実施の一形態では、４行分のデータ取得に対応するために４８枚の交換可能なコ
ンバータ・カードを含んでいる。２行分のデータ取得では、２４枚のカードを用
いることができる。具体的な実施の一形態では、コンバータ・カード１枚あたり
６４個の入力チャネルが存在しており、１４０８Ｈｚのサンプリングを行うこと
ができる。ＳＤＡＳ４２はまた、信号を増幅するためのフロント・エンド前置増
幅器を含んでいる。ＳＤＡＳに関する更なる詳細を以下に示す。
４はテーブル・コントローラ３６に結合されている。定置コントローラ３４はま
た、スリップリング３８を介して、オンボード・コントローラ４０及び拡大縮小
可能なデータ収集システム（ＳＤＡＳ）４２に接続されている。スリップリング
３８は、スリップリングの境界を横断する信号の無接点伝送を可能にすると共に
、その境界を横断するデータ及びコマンド伝送に必要な帯域幅に対応している。
ＳＤＡＳ４２は、検出器１６からデータをサンプリングして取得し、サンプリン
グされたアナログ信号をディジタル信号に変換する。ＳＤＡＳ４２は、具体的な
実施の一形態では、４行分のデータ取得に対応するために４８枚の交換可能なコ
ンバータ・カードを含んでいる。２行分のデータ取得では、２４枚のカードを用
いることができる。具体的な実施の一形態では、コンバータ・カード１枚あたり
６４個の入力チャネルが存在しており、１４０８Ｈｚのサンプリングを行うこと
ができる。ＳＤＡＳ４２はまた、信号を増幅するためのフロント・エンド前置増
幅器を含んでいる。ＳＤＡＳに関する更なる詳細を以下に示す。
【００１７】 オンボード・コントローラ４０は、Ｘ線源１４の動作及びＳＤＡＳ４２の動作
を制御する。Ｘ線源１４は、Ｘ線管４６に結合されている高電圧発生装置４４を
含んでいる。Ｘ線管４６は例えば、ジェミニ−１（Ｇｅｍｉｎｉ−１）管として
当業界で周知であり、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍ
ｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ，５３２０１）から市販されている少なくとも幾つかの
ＣＴシステムで現在用いられているＸ線管とすることができる。Ｘ線管４６によ
って投射されるビームは、プリペイシェント・カム・コリメータ４８を通過して
、検出器１６（１６行型の検出器として図示している）に入射する。カム・コリ
メータ４８もまたオンボード・コントローラ４０により制御される。検出器１６
からの出力はＳＤＡＳ４２に供給される。
を制御する。Ｘ線源１４は、Ｘ線管４６に結合されている高電圧発生装置４４を
含んでいる。Ｘ線管４６は例えば、ジェミニ−１（Ｇｅｍｉｎｉ−１）管として
当業界で周知であり、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍ
ｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ，５３２０１）から市販されている少なくとも幾つかの
ＣＴシステムで現在用いられているＸ線管とすることができる。Ｘ線管４６によ
って投射されるビームは、プリペイシェント・カム・コリメータ４８を通過して
、検出器１６（１６行型の検出器として図示している）に入射する。カム・コリ
メータ４８もまたオンボード・コントローラ４０により制御される。検出器１６
からの出力はＳＤＡＳ４２に供給される。
【００１８】 図２では、データの流れは太い実線で示し、制御の流れは細い実線で示し、ま
たリアル・タイムの制御の流れは破線で示している。これらの流れに対応して付
した参照番号を以下に示す。
たリアル・タイムの制御の流れは破線で示している。これらの流れに対応して付
した参照番号を以下に示す。
【００１９】 １：オペレータからのスキャン及び再構成の指定 ２：「マスタ」コントローラへのスキャン指定 ３：分配されるスキャン・パラメータ ３ａ：テーブル位置 ３ｂ：回転パラメータ ３ｃ：ｋＶ及びｍＡの選択 ３ｄ：Ｘ線ビームのコリメート及びフィルタの選択 ３ｅ：検出器のスライス厚及びＳＤＡＳの利得の選択 ４：スキャン動作中のリアル・タイム制御信号 ５：高電圧 ６：未コリメートのＸ線ビーム ７：コリメート後のＸ線ビーム ８：アナログ・スキャン・データ ９：ディジタル・スキャン・データ １０：患者の画像 ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作は、コントローラ３４によって制御さ
れている。オンボード・コントローラ４０は、定置コントローラ３４の制御の下
に、Ｘ線源１４に対して電力信号及びタイミング信号を供給する。ＳＤＡＳ４２
は、検出器１６からのアナログ・データをサンプリングし、後続の処理のために
このデータをディジタル信号に変換する。ＳＲＵ３２は、サンプリングされディ
ジタル化されたＸ線データをＳＤＡＳ４２から受け取り、高速で画像再構成を実
行する。再構成された画像はコンピュータ２４に入力として加えられ、コンピュ
ータ２４は大容量記憶装置にこの画像を格納する。
れている。オンボード・コントローラ４０は、定置コントローラ３４の制御の下
に、Ｘ線源１４に対して電力信号及びタイミング信号を供給する。ＳＤＡＳ４２
は、検出器１６からのアナログ・データをサンプリングし、後続の処理のために
このデータをディジタル信号に変換する。ＳＲＵ３２は、サンプリングされディ
ジタル化されたＸ線データをＳＤＡＳ４２から受け取り、高速で画像再構成を実
行する。再構成された画像はコンピュータ２４に入力として加えられ、コンピュ
ータ２４は大容量記憶装置にこの画像を格納する。
【００２０】 コンピュータ２４はまた、キーボード２８及びマウス３０を介して、オペレー
タからコマンド及びスキャン用パラメータを受け取る。モニタ２６により、オペ
レータは、再構成画像その他のコンピュータ２４からのデータを観察することが
できる。オペレータが供給したコマンド及びパラメータは、コンピュータ２４に
よって用いられ、制御信号及び情報が提供される。さらに、コントローラ３６は
、モータ式テーブル２０を制御して患者１８を位置決めする（図１）。
タからコマンド及びスキャン用パラメータを受け取る。モニタ２６により、オペ
レータは、再構成画像その他のコンピュータ２４からのデータを観察することが
できる。オペレータが供給したコマンド及びパラメータは、コンピュータ２４に
よって用いられ、制御信号及び情報が提供される。さらに、コントローラ３６は
、モータ式テーブル２０を制御して患者１８を位置決めする（図１）。
【００２１】 一般に、上述のＣＴシステムは、１スライス分、２スライス分、あるいはこれ
より多いスライス分のデータを収集するように動作することが可能である。この
システムによって、アキシャル・スキャン、ヘリカル・スキャン及びシネ・スキ
ャンを行うことができ、スキャンされた対象の断面画像の処理、再構成、表示及
び／又は保存を行うことができる。アキシャル画像の再構成及び表示が拡大縮小
可能であるとは、例えば、画像厚、スライス数及び表示したい画像数の選択が可
能であることを指している。さらに、このシステムは、何らかの特定の画像再構
成アルゴリズムによる実行に限定されるものではなく、多くの異なる再構成アル
ゴリズムが利用できるものと企図される。アルゴリズムの実例は、米国特許第５
，４６９，４８７号、同第５，５１３，２３６号、同第５，５４１，９７０号、
同第５，５５９，８４７号及び同第５，６０６，５８５号、並びに米国特許出願
第０８／５６１，３８２号（１９９５年１１月２１日出願）、同第０８／７７９
，９６１号（１９９６年１２月２３日出願）及び同第０８／７９７，１０１号（
１９９７年１１月２６日出願）に記載されている。これらの特許及び特許出願は
すべて、本出願人に譲渡されており、参照によりその全体を本明細書に組み込む
。
より多いスライス分のデータを収集するように動作することが可能である。この
システムによって、アキシャル・スキャン、ヘリカル・スキャン及びシネ・スキ
ャンを行うことができ、スキャンされた対象の断面画像の処理、再構成、表示及
び／又は保存を行うことができる。アキシャル画像の再構成及び表示が拡大縮小
可能であるとは、例えば、画像厚、スライス数及び表示したい画像数の選択が可
能であることを指している。さらに、このシステムは、何らかの特定の画像再構
成アルゴリズムによる実行に限定されるものではなく、多くの異なる再構成アル
ゴリズムが利用できるものと企図される。アルゴリズムの実例は、米国特許第５
，４６９，４８７号、同第５，５１３，２３６号、同第５，５４１，９７０号、
同第５，５５９，８４７号及び同第５，６０６，５８５号、並びに米国特許出願
第０８／５６１，３８２号（１９９５年１１月２１日出願）、同第０８／７７９
，９６１号（１９９６年１２月２３日出願）及び同第０８／７９７，１０１号（
１９９７年１１月２６日出願）に記載されている。これらの特許及び特許出願は
すべて、本出願人に譲渡されており、参照によりその全体を本明細書に組み込む
。
【００２２】 アキシャル・マルチスライス・スキャン・モードでは、複数行分のスキャン・
データを画像再構成の前に処理することができ、このデータを用いて、複数の薄
層スライスでの作成、又はスライス数を減らしてより厚層とし少ない画像アーテ
ィファクトでの作成のいずれかを行うことができる。加えて、スライス厚がより
厚い画像はその後、臨床診断上の必要に従って、より薄いスライスの画像として
遡及的に再構成することができる。その結果、観察、フィルム化及び保存にかか
わる不要な画像の数が減少する。加えて、患者に対する診断を下すために、ｚ軸
分解能が高い画像を後になって再構成することができる。
データを画像再構成の前に処理することができ、このデータを用いて、複数の薄
層スライスでの作成、又はスライス数を減らしてより厚層とし少ない画像アーテ
ィファクトでの作成のいずれかを行うことができる。加えて、スライス厚がより
厚い画像はその後、臨床診断上の必要に従って、より薄いスライスの画像として
遡及的に再構成することができる。その結果、観察、フィルム化及び保存にかか
わる不要な画像の数が減少する。加えて、患者に対する診断を下すために、ｚ軸
分解能が高い画像を後になって再構成することができる。
【００２３】 アキシャル・マルチスライス・モードの例を以下の表１に示す。 ［表１］取得画像厚及び取得モード 利用可能な遡及的再構成画像厚 １．２５ｍｍ ４ｉ １．２５、２．５、５ｍｍ ２．５ｍｍ ２ｉ １．２５、２．５、５ｍｍ ２．５ｍｍ ４ｉ ２．５、５、１０ｍｍ ３．７５ｍｍ ４ｉ ３．７５、７．５ｍｍ ５ｍｍ １ｉ １．２５、２．５、５ｍｍ ５ｍｍ ２ｉ ２．５、５、１０ｍｍ ５ｍｍ ４ｉ ５、１０ｍｍ ７．５ｍｍ ２ｉ ３．７５、７．５ｍｍ １０ｍｍ １ｉ ２．５、５、１０ｍｍ １０ｍｍ ２ｉ ５、１０ｍｍ 具体的な一例として、２ｉモードでの画像厚２．５ｍｍのアキシャル・モード取
得では、選択可能な遡及的再構成のオプションが幾つかある。例えば、１．２５
ｍｍのスライス厚を有する４枚の画像を再構成することができ、２．５ｍｍのス
ライス厚を有する２枚の画像を再構成することができ、また５ｍｍのスライス厚
を有する１枚の画像を再構成することもできる。したがって、スキャンが行われ
たモード（すなわち、２ｉ）と比較して、より薄いスライス厚を有するより多く
の画像（例えば、４枚の画像）を遡及的に再構成することができる。加えて、ス
キャンが行われたモードと比較して、より厚いスライス厚を有するより少ない画
像（例えば、１枚の画像）を遡及的に再構成することもできる。
得では、選択可能な遡及的再構成のオプションが幾つかある。例えば、１．２５
ｍｍのスライス厚を有する４枚の画像を再構成することができ、２．５ｍｍのス
ライス厚を有する２枚の画像を再構成することができ、また５ｍｍのスライス厚
を有する１枚の画像を再構成することもできる。したがって、スキャンが行われ
たモード（すなわち、２ｉ）と比較して、より薄いスライス厚を有するより多く
の画像（例えば、４枚の画像）を遡及的に再構成することができる。加えて、ス
キャンが行われたモードと比較して、より厚いスライス厚を有するより少ない画
像（例えば、１枚の画像）を遡及的に再構成することもできる。
【００２４】 ヘリカル・マルチスライス・スキャン・モードでは、患者テーブルの速度、並
びにＸ線ビーム及び検出器のコリメートの複数の組み合わせにより、異なるｚ軸
分解能を有する画像を作成することが可能となる。例えば、３０ｍｍ／回転のテ
ーブル速度において、５ｍｍ〜１０ｍｍスライスの画像を作成することができる
。より厚いスライス（例えば、１０ｍｍスライス）の画像を予期して作成するこ
とができ、これにより、画像数を減少させると共に画像の再構成時間を短縮する
という恩恵が得られる。後になって、より薄いスライスの画像を同じデータを用
いて遡及的に作成することができる。臨床応用上の必要から、このようなより薄
いスライスの画像が必要となる場合があり、こうした画像作成において患者を再
スキャンする必要がない。
びにＸ線ビーム及び検出器のコリメートの複数の組み合わせにより、異なるｚ軸
分解能を有する画像を作成することが可能となる。例えば、３０ｍｍ／回転のテ
ーブル速度において、５ｍｍ〜１０ｍｍスライスの画像を作成することができる
。より厚いスライス（例えば、１０ｍｍスライス）の画像を予期して作成するこ
とができ、これにより、画像数を減少させると共に画像の再構成時間を短縮する
という恩恵が得られる。後になって、より薄いスライスの画像を同じデータを用
いて遡及的に作成することができる。臨床応用上の必要から、このようなより薄
いスライスの画像が必要となる場合があり、こうした画像作成において患者を再
スキャンする必要がない。
【００２５】 ヘリカル・マルチスライス・モードの例を以下の表２に示す。 ［表２］ テーブル速度（ｍｍ／回転） Ｈｉ−Ｑ Ｈｉ−Ｓｐｅｅｄ スキャン利用可能なスキャン・モード スキャン・モード 遡及的再構成画像厚 ３．７５ ７．５ １．２５、２．５ｍｍ ７．５ １５ ２．５、３．７５、５ｍｍ １１．２５ ２２．５ ３．７５、５、７．５ｍｍ １５ ２０ ５、７．５、１０ｍｍ 例えば、３．７５ｍｍ／回転（すなわち、ガントリの１回転あたり患者テーブ
ルが３．７５ｍｍずつ移動する）の高画質（Ｈｉ−Ｑ）スキャン・モード、又は
７．５ｍｍ／回転の高速（Ｈｉ−Ｓｐｅｅｄ）スキャン・モードの場合には、１
．２５ｍｍ及び２．５ｍｍのスライス厚を有する画像を遡及的に再構成すること
ができる。アキシャル・マルチスライス・モードの場合と同様に、システムの各
構成要素の具体的な構造に応じて、他の多くの代替的な方法を用いることが可能
である。ここでも、遡及的再構成におけるこのような融通性のため、所望の画像
を記憶するのに必要なメモリを減少させながら、しかも必要な分解能を有する画
像の作成が可能となるなど、多くの利点がもたらされる。
ルが３．７５ｍｍずつ移動する）の高画質（Ｈｉ−Ｑ）スキャン・モード、又は
７．５ｍｍ／回転の高速（Ｈｉ−Ｓｐｅｅｄ）スキャン・モードの場合には、１
．２５ｍｍ及び２．５ｍｍのスライス厚を有する画像を遡及的に再構成すること
ができる。アキシャル・マルチスライス・モードの場合と同様に、システムの各
構成要素の具体的な構造に応じて、他の多くの代替的な方法を用いることが可能
である。ここでも、遡及的再構成におけるこのような融通性のため、所望の画像
を記憶するのに必要なメモリを減少させながら、しかも必要な分解能を有する画
像の作成が可能となるなど、多くの利点がもたらされる。
【００２６】 さらに、画像を保存することに関して、このシステムでは、記憶する画像数を
より少なくし、必要となる記憶スペースが少なくて済むようにしている。例えば
、２０ｍｍの患者の解剖学的構造を２ｉモードでスキャンすると、８０枚の画像
を作成することができる。２０ｍｍの患者の解剖学的構造に対する８０枚の画像
を記憶するには、大量のメモリを必要とする。ところが、２０ｍｍの患者の解剖
学的構造の全体について高分解能が求められていない場合が多い。例えば、高分
解能が求められる解剖学的構造は、約５ｍｍに過ぎないことがある。２．５ｍｍ
厚の２ｉモード・スキャンで収集したデータを用いて、オペレータは、解剖学的
構造のうちその大部分については５ｍｍ厚を有する画像を遡及的に再構成し、よ
り高い分解能が必要となる部位でのみ、より薄い画像スライス（例えば、１．２
５ｍｍスライス）を再構成することができる。この遡及的再構成を用いると、保
存すべき画像数を大幅に減少させることができる。
より少なくし、必要となる記憶スペースが少なくて済むようにしている。例えば
、２０ｍｍの患者の解剖学的構造を２ｉモードでスキャンすると、８０枚の画像
を作成することができる。２０ｍｍの患者の解剖学的構造に対する８０枚の画像
を記憶するには、大量のメモリを必要とする。ところが、２０ｍｍの患者の解剖
学的構造の全体について高分解能が求められていない場合が多い。例えば、高分
解能が求められる解剖学的構造は、約５ｍｍに過ぎないことがある。２．５ｍｍ
厚の２ｉモード・スキャンで収集したデータを用いて、オペレータは、解剖学的
構造のうちその大部分については５ｍｍ厚を有する画像を遡及的に再構成し、よ
り高い分解能が必要となる部位でのみ、より薄い画像スライス（例えば、１．２
５ｍｍスライス）を再構成することができる。この遡及的再構成を用いると、保
存すべき画像数を大幅に減少させることができる。
【００２７】 上述の予期される及び遡及的再構成の選択は、ユーザ・インタフェースを介し
て提供される。このような選択が可能となるのは、スキャン・データが以下に詳
述するマルチスライス検出器を用いて収集されているからである。利用可能な薄
層スライスのスキャン・データを用いて、オペレータは、遡及的再構成を実行す
るときにユーザ・インタフェースを介して多くの様々なスライス厚からの選択を
行うことができる。
て提供される。このような選択が可能となるのは、スキャン・データが以下に詳
述するマルチスライス検出器を用いて収集されているからである。利用可能な薄
層スライスのスキャン・データを用いて、オペレータは、遡及的再構成を実行す
るときにユーザ・インタフェースを介して多くの様々なスライス厚からの選択を
行うことができる。
【００２８】 図３は、図１及び図２に示すシステムと共に用いることができる、例えばグラ
フィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）などのユーザ・インタフェースの
実施の例示的一形態である。このインタフェースは、ホストコンピュータ２４（
図２）に格納されている命令セットを用いて実現され、ホストコンピュータのモ
ニタ２６上に表示される。このユーザ・インタフェースから、オペレータは、利
用可能なスキャン・パラメータを選択し、指定したスキャンを規定しシステム１
０の構成を規定する。この選択は例えば、所望のパラメータに対応する所望の領
域にユーザが単に触れることにより行われる。接触検知(touch sensitive) 型イ
ンタフェースはよく知られている。
フィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）などのユーザ・インタフェースの
実施の例示的一形態である。このインタフェースは、ホストコンピュータ２４（
図２）に格納されている命令セットを用いて実現され、ホストコンピュータのモ
ニタ２６上に表示される。このユーザ・インタフェースから、オペレータは、利
用可能なスキャン・パラメータを選択し、指定したスキャンを規定しシステム１
０の構成を規定する。この選択は例えば、所望のパラメータに対応する所望の領
域にユーザが単に触れることにより行われる。接触検知(touch sensitive) 型イ
ンタフェースはよく知られている。
【００２９】 より具体的には、ユーザ・インタフェースによりオペレータに対し、上述のよ
うなスキャン・パラメータの各々に対する利用可能な選択肢（すなわち、オプシ
ョン）が提供される。詳細には、各スキャン・パラメータを選択した後、残りの
スキャン・パラメータの各々に対するオプション（すなわち、選択肢）を「リア
ルタイム」で更新し表示させ、残りのパラメータに対して利用可能なオプション
からオペレータによる選択ができるようにしている。指定したスキャンに対する
選択が完了すると、ユーザ・インタフェースは選択された予期される画像厚と利
用可能な遡及的画像厚を表示させる。この情報を検討して、オペレータは選択さ
れたスキャン・パラメータを承認することができ、あるいはこれらのスキャン・
パラメータのうちの１つ又は任意の数を修正して所望のスキャンを実行すること
ができる。
うなスキャン・パラメータの各々に対する利用可能な選択肢（すなわち、オプシ
ョン）が提供される。詳細には、各スキャン・パラメータを選択した後、残りの
スキャン・パラメータの各々に対するオプション（すなわち、選択肢）を「リア
ルタイム」で更新し表示させ、残りのパラメータに対して利用可能なオプション
からオペレータによる選択ができるようにしている。指定したスキャンに対する
選択が完了すると、ユーザ・インタフェースは選択された予期される画像厚と利
用可能な遡及的画像厚を表示させる。この情報を検討して、オペレータは選択さ
れたスキャン・パラメータを承認することができ、あるいはこれらのスキャン・
パラメータのうちの１つ又は任意の数を修正して所望のスキャンを実行すること
ができる。
【００３０】 より詳細には、先ずオペレータはシステム１０の動作モード、例えばヘリカル
・モードか、アキシャル・モードか、あるいはシネ・モードかを選択する。選択
されたモードの各々に対し、モニタ２６を用いて利用可能なオプションが表示さ
れ、これによりオペレータは残りのスキャン・パラメータ（例えば、画像厚、ピ
ッチ、テーブル２０の速度、画質など）を選択することができる。実施の一形態
では、オペレータによるスキャン・パラメータの選択が完了した後、ユーザ・イ
ンタフェースは、利用可能なオプション（すなわち、選択肢）を示すために異な
る特徴を使用して、その予期される画像厚及び遡及的画像厚を表示させる。具体
的には、利用可能な各オプション（すなわち、選択肢）が第１の特徴を用いて表
示され、また利用可能でないオプションは第２の特徴を用いてモニタ２６上に表
示される。
・モードか、アキシャル・モードか、あるいはシネ・モードかを選択する。選択
されたモードの各々に対し、モニタ２６を用いて利用可能なオプションが表示さ
れ、これによりオペレータは残りのスキャン・パラメータ（例えば、画像厚、ピ
ッチ、テーブル２０の速度、画質など）を選択することができる。実施の一形態
では、オペレータによるスキャン・パラメータの選択が完了した後、ユーザ・イ
ンタフェースは、利用可能なオプション（すなわち、選択肢）を示すために異な
る特徴を使用して、その予期される画像厚及び遡及的画像厚を表示させる。具体
的には、利用可能な各オプション（すなわち、選択肢）が第１の特徴を用いて表
示され、また利用可能でないオプションは第２の特徴を用いてモニタ２６上に表
示される。
【００３１】 例えば実施の一形態では、ヘリカル・モードを選択した後、ピッチ、テーブル
速度及び画像厚に対する利用可能なオプションを、オペレータによる選択のため
にモニタ２６を介してユーザに対して表示する。予期される画像厚を含むこれら
のスキャン・パラメータ選択を行った後、オペレータに利用可能な遡及的スキャ
ン・パラメータのオプションが様々な色相や様々な白黒の濃淡を用いて表示され
る。オペレータに利用可能でないオプションは、第２の特徴を用いて表示される
。例えばオペレータにより利用可能でないオプションを確認することはできるが
選択することはできないようにして表示される。表示されたスキャン・パラメー
タを検討することにより、オペレータは、スキャン・パラメータに対する可能な
オプション、すなわち代案をすべて、迅速かつ容易に確認することができる。勿
論、他の多くの種類のインタフェースを使用することもできる。図３に示すイン
タフェースはインタフェースの一例に過ぎない。
速度及び画像厚に対する利用可能なオプションを、オペレータによる選択のため
にモニタ２６を介してユーザに対して表示する。予期される画像厚を含むこれら
のスキャン・パラメータ選択を行った後、オペレータに利用可能な遡及的スキャ
ン・パラメータのオプションが様々な色相や様々な白黒の濃淡を用いて表示され
る。オペレータに利用可能でないオプションは、第２の特徴を用いて表示される
。例えばオペレータにより利用可能でないオプションを確認することはできるが
選択することはできないようにして表示される。表示されたスキャン・パラメー
タを検討することにより、オペレータは、スキャン・パラメータに対する可能な
オプション、すなわち代案をすべて、迅速かつ容易に確認することができる。勿
論、他の多くの種類のインタフェースを使用することもできる。図３に示すイン
タフェースはインタフェースの一例に過ぎない。
【００３２】 実施の一形態では、例えば、ヘリカル・モード・スキャンの実行に先立ち、オ
ペレータはユーザ・インタフェースから、所望のスライス厚、スキャン・モード
及びスキャン速度を選択する。表２に関連して上で述べたように、「Ｈｉ−Ｑ」
スキャンは高画質スキャンに対応し、また「Ｈｉ−Ｓｐｅｅｄ」スキャンは速い
患者テーブル速度に対応する。オペレータの行った選択に応じて、様々な遡及的
オプションがモニタ２６上に表示される。例えば、第１の遡及的画像厚のオプシ
ョンは第１の色相で表示され、これに続く遡及的画像厚オプションのそれぞれは
異なる色相（例えば、第２の色相、第３の色相など）で表示されることがある。
例えば、オペレータが５ｍｍで２ｉスキャンのスキャン・パラメータを選択した
場合、２．５ｍｍ、５ｍｍ及び１０ｍｍという利用可能な遡及的画像厚オプショ
ンのそれぞれが異なる色相を用いて、例えば２．５ｍｍを赤で、５ｍｍを青で、
１０ｍｍを緑でというようにして、表示されることになる。実施の一形態では、
１．２５ｍｍ及び３．７５ｍｍという利用可能でない画像厚は、オペレータにと
って見えるように表示されているものの、これを選択することはできない。オペ
レータがその選択を確認し終えた後、システム１０は指定したスキャンを実行す
るように構成される。
ペレータはユーザ・インタフェースから、所望のスライス厚、スキャン・モード
及びスキャン速度を選択する。表２に関連して上で述べたように、「Ｈｉ−Ｑ」
スキャンは高画質スキャンに対応し、また「Ｈｉ−Ｓｐｅｅｄ」スキャンは速い
患者テーブル速度に対応する。オペレータの行った選択に応じて、様々な遡及的
オプションがモニタ２６上に表示される。例えば、第１の遡及的画像厚のオプシ
ョンは第１の色相で表示され、これに続く遡及的画像厚オプションのそれぞれは
異なる色相（例えば、第２の色相、第３の色相など）で表示されることがある。
例えば、オペレータが５ｍｍで２ｉスキャンのスキャン・パラメータを選択した
場合、２．５ｍｍ、５ｍｍ及び１０ｍｍという利用可能な遡及的画像厚オプショ
ンのそれぞれが異なる色相を用いて、例えば２．５ｍｍを赤で、５ｍｍを青で、
１０ｍｍを緑でというようにして、表示されることになる。実施の一形態では、
１．２５ｍｍ及び３．７５ｍｍという利用可能でない画像厚は、オペレータにと
って見えるように表示されているものの、これを選択することはできない。オペ
レータがその選択を確認し終えた後、システム１０は指定したスキャンを実行す
るように構成される。
【００３３】 例えば、アキシャル・スキャンでは、オペレータはユーザ・インタフェースを
用いて、所望のスライス厚及び１回転あたりに作成する画像数を選択する。例え
ば、オペレータが３．７５ｍｍで４ｉスキャンのスキャン・パラメータを選択し
た場合、３．７５ｍｍ及び７．５ｍｍの遡及的画像厚オプションが表示され、こ
れによりオペレータはこれら利用可能なオプションのうちのどちらかを選択する
ことができる。オペレータは、１．２５ｍｍ、２．５ｍｍ、５ｍｍ及び１０ｍｍ
のオプションを確認することはできるが、これらを選択することはできない。
用いて、所望のスライス厚及び１回転あたりに作成する画像数を選択する。例え
ば、オペレータが３．７５ｍｍで４ｉスキャンのスキャン・パラメータを選択し
た場合、３．７５ｍｍ及び７．５ｍｍの遡及的画像厚オプションが表示され、こ
れによりオペレータはこれら利用可能なオプションのうちのどちらかを選択する
ことができる。オペレータは、１．２５ｍｍ、２．５ｍｍ、５ｍｍ及び１０ｍｍ
のオプションを確認することはできるが、これらを選択することはできない。
【００３４】 これまでに、本システムにより提供されるような拡大縮小可能なスキャン管理
、制御及び画像再構成の各処理、並びに拡大縮小可能な画像表示及び解析を可能
にするマルチスライス型ＣＴシステムは存在していない。
、制御及び画像再構成の各処理、並びに拡大縮小可能な画像表示及び解析を可能
にするマルチスライス型ＣＴシステムは存在していない。
【００３５】 本発明のシステムによれば、オペレータは、所望のスライス数及び表示したい
画像のスライス厚を容易かつ簡便に選択することができる。加えて、患者のスキ
ャン速度を増加させ、画質を向上させ、かつＸ線管の負荷を減少させることがで
きる。
画像のスライス厚を容易かつ簡便に選択することができる。加えて、患者のスキ
ャン速度を増加させ、画質を向上させ、かつＸ線管の負荷を減少させることがで
きる。
【００３６】 本発明の実施の一形態による拡大縮小可能なマルチスライス型ＣＴシステムの
一例の構成要素について以下に記載する。オペレータがユーザ・インタフェース
を用いて規定したスキャン・パラメータを利用して、以下に詳述するようにして
システム１０の構成を規定する。具体的な構成要素の詳細は以下に説明するが、
多くの代替的な実施形態が可能であることを理解されたい。例えば、ある具体的
な検出器、ＳＤＡＳ及びスリップリングについて記載するが、検出器、ＳＤＡＳ
及びスリップリングについての別の実施形態を用いることもでき、本発明は、何
らかの特定の種類の検出器、ＳＤＡＳ及びスリップリングによって実行するよう
に限定されるものではない。例えば、以下に記載する検出器は複数のモジュール
を含んでおり、各々のモジュールは複数の検出器セルを含んでいる。以下に記載
するこの特定の検出器ではなく、ｚ軸に沿ってセグメント化されていないセルを
有する検出器の利用、及び／又はｘ軸かｚ軸、若しくはこの両軸に沿って複数の
素子を備えた複数のモジュールであって、そのいずれの方向でも互いに連結して
拡大縮小可能なマルチスライス・スキャン・データを同時に取得することができ
るようにした複数のモジュールを有する検出器の利用が可能である。
一例の構成要素について以下に記載する。オペレータがユーザ・インタフェース
を用いて規定したスキャン・パラメータを利用して、以下に詳述するようにして
システム１０の構成を規定する。具体的な構成要素の詳細は以下に説明するが、
多くの代替的な実施形態が可能であることを理解されたい。例えば、ある具体的
な検出器、ＳＤＡＳ及びスリップリングについて記載するが、検出器、ＳＤＡＳ
及びスリップリングについての別の実施形態を用いることもでき、本発明は、何
らかの特定の種類の検出器、ＳＤＡＳ及びスリップリングによって実行するよう
に限定されるものではない。例えば、以下に記載する検出器は複数のモジュール
を含んでおり、各々のモジュールは複数の検出器セルを含んでいる。以下に記載
するこの特定の検出器ではなく、ｚ軸に沿ってセグメント化されていないセルを
有する検出器の利用、及び／又はｘ軸かｚ軸、若しくはこの両軸に沿って複数の
素子を備えた複数のモジュールであって、そのいずれの方向でも互いに連結して
拡大縮小可能なマルチスライス・スキャン・データを同時に取得することができ
るようにした複数のモジュールを有する検出器の利用が可能である。
【００３７】 図４及び図５を参照すると、具体的な検出器の一構成では、検出器１６は複数
の検出器モジュール５０を含んでいる。検出器モジュール５０の各々は、プレー
ト５４によって検出器ハウジング５２に固定されている。モジュール５０の各々
は、多次元のシンチレータ・アレイ５６と、高密度の半導体アレイ（図示せず）
とを含んでいる。シンチレータ・アレイ５６に隣接し、これを覆うようにしてポ
スト・ペイシェント・コリメータ（図示せず）が配置されており、これによりＸ
線ビームがシンチレータ・アレイ５６に入射する前にＸ線ビームをコリメートす
る。シンチレータ・アレイ５６は、アレイ状に配置された複数のシンチレーショ
ン素子を含み、また半導体アレイは同一のアレイに配置された複数のフォトダイ
オードを含んでいる。フォトダイオードは基板５８上に堆積され、すなわち形成
されており、またシンチレータ・アレイ５６は基板５８を覆うように配置される
と共に、これに固定されている。
の検出器モジュール５０を含んでいる。検出器モジュール５０の各々は、プレー
ト５４によって検出器ハウジング５２に固定されている。モジュール５０の各々
は、多次元のシンチレータ・アレイ５６と、高密度の半導体アレイ（図示せず）
とを含んでいる。シンチレータ・アレイ５６に隣接し、これを覆うようにしてポ
スト・ペイシェント・コリメータ（図示せず）が配置されており、これによりＸ
線ビームがシンチレータ・アレイ５６に入射する前にＸ線ビームをコリメートす
る。シンチレータ・アレイ５６は、アレイ状に配置された複数のシンチレーショ
ン素子を含み、また半導体アレイは同一のアレイに配置された複数のフォトダイ
オードを含んでいる。フォトダイオードは基板５８上に堆積され、すなわち形成
されており、またシンチレータ・アレイ５６は基板５８を覆うように配置される
と共に、これに固定されている。
【００３８】 フォトダイオード・アレイには、スイッチ及びデコーダ装置６０が結合されて
いる。フォトダイオードは、シンチレータ・アレイ５６と光学的に結合されると
共に、シンチレータ・アレイ５６によって出力される光を表す信号を伝送するた
めの電気的出力線を有している。詳細には、各フォトダイオードは、シンチレー
タ・アレイ５６のある特定のシンチレータのビーム減衰測定値にあたる個別の１
つの低レベルのアナログ出力信号を発生させる。フォトダイオードの出力線は、
半導体アレイ、すなわちフォトダイオード・アレイの裏面から延びており、それ
ぞれの装置６０に接続され（例えば、ワイヤ結合され）ている。
いる。フォトダイオードは、シンチレータ・アレイ５６と光学的に結合されると
共に、シンチレータ・アレイ５６によって出力される光を表す信号を伝送するた
めの電気的出力線を有している。詳細には、各フォトダイオードは、シンチレー
タ・アレイ５６のある特定のシンチレータのビーム減衰測定値にあたる個別の１
つの低レベルのアナログ出力信号を発生させる。フォトダイオードの出力線は、
半導体アレイ、すなわちフォトダイオード・アレイの裏面から延びており、それ
ぞれの装置６０に接続され（例えば、ワイヤ結合され）ている。
【００３９】 スイッチ装置６０は、フォトダイオード・アレイと同じサイズの多次元の半導
体スイッチ・アレイであり、またスイッチ装置６０はこの半導体アレイとＳＤＡ
Ｓ４２（図２）との間で電気回路を成すように結合されている。装置６０は、実
施の一形態では、多次元アレイとして配置させた複数の電界効果トランジスタ（
ＦＥＴ）を含んでいる。ＦＥＴの各々は、それぞれのフォトダイオードの出力線
の１つと電気的に接続されている入力線と、出力線と、制御線（図示せず）とを
含んでいる。ＦＥＴの出力線及び制御線は、可撓性電気ケーブル６２を介してＳ
ＤＡＳ４２と電気的に接続されている。詳細には、フォトダイオードの出力線の
うち約半数がアレイの一方の側で各々のＦＥＴ入力線と電気的に接続されており
、またフォトダイオードの出力線のうち残りの半数がアレイのもう一方の側でＦ
ＥＴ入力線と電気的に接続されている。
体スイッチ・アレイであり、またスイッチ装置６０はこの半導体アレイとＳＤＡ
Ｓ４２（図２）との間で電気回路を成すように結合されている。装置６０は、実
施の一形態では、多次元アレイとして配置させた複数の電界効果トランジスタ（
ＦＥＴ）を含んでいる。ＦＥＴの各々は、それぞれのフォトダイオードの出力線
の１つと電気的に接続されている入力線と、出力線と、制御線（図示せず）とを
含んでいる。ＦＥＴの出力線及び制御線は、可撓性電気ケーブル６２を介してＳ
ＤＡＳ４２と電気的に接続されている。詳細には、フォトダイオードの出力線の
うち約半数がアレイの一方の側で各々のＦＥＴ入力線と電気的に接続されており
、またフォトダイオードの出力線のうち残りの半数がアレイのもう一方の側でＦ
ＥＴ入力線と電気的に接続されている。
【００４０】 デコーダはＦＥＴの動作を制御し、各々のスライスに対する所望のスライス数
及びスライス分解能に従って、フォトダイオードの出力を有効(enable)にしたり
、無効(disable) にしたり、あるいは組み合わせるする。デコーダは、実施の一
形態では、当業界で周知のデコーダ・チップ又はＦＥＴコントローラであり、ま
たデコーダは、ＦＥＴ及びＳＤＡＳ４２に結合された複数の出力線及び制御線を
含んでいる。詳細には、デコーダの出力は、ＦＥＴを有効にして適正なデータを
送信するようにスイッチ装置の制御線と電気的に接続されている。デコーダの制
御線はＦＥＴの制御線と電気的に接続され、これによりどの出力を有効にするか
を決定する。デコーダを利用して、特定のＦＥＴを有効にし、無効にし、あるい
はその出力を組み合わせて、ＳＤＡＳ４２にフォトダイオードの特定の出力が電
気的に接続されるようにする。検出器１６についての更なる詳細は、米国特許出
願第（出願人整理番号１５−ＣＴ−４６３１）号、発明の名称「Photodiode Arr
ay For A Scalable Multislice Scanning Computed Tomography System」に記載
されている。この出願は、参照によりその全体を本明細書に組み込む。
及びスライス分解能に従って、フォトダイオードの出力を有効(enable)にしたり
、無効(disable) にしたり、あるいは組み合わせるする。デコーダは、実施の一
形態では、当業界で周知のデコーダ・チップ又はＦＥＴコントローラであり、ま
たデコーダは、ＦＥＴ及びＳＤＡＳ４２に結合された複数の出力線及び制御線を
含んでいる。詳細には、デコーダの出力は、ＦＥＴを有効にして適正なデータを
送信するようにスイッチ装置の制御線と電気的に接続されている。デコーダの制
御線はＦＥＴの制御線と電気的に接続され、これによりどの出力を有効にするか
を決定する。デコーダを利用して、特定のＦＥＴを有効にし、無効にし、あるい
はその出力を組み合わせて、ＳＤＡＳ４２にフォトダイオードの特定の出力が電
気的に接続されるようにする。検出器１６についての更なる詳細は、米国特許出
願第（出願人整理番号１５−ＣＴ−４６３１）号、発明の名称「Photodiode Arr
ay For A Scalable Multislice Scanning Computed Tomography System」に記載
されている。この出願は、参照によりその全体を本明細書に組み込む。
【００４１】 実施の具体的な一形態では、検出器１６は、５７個の検出器モジュール５０を
含んでいる。半導体アレイ及びシンチレータ・アレイ５６は、それぞれ１６×１
６のアレイ・サイズを有する。このため、検出器１６は、１６行及び９１２列（
１６×５７モジュール）を有し、これにより、ガントリ１２の１回転あたり１６
スライス分のデータを同時に収集することが可能となる。勿論、本発明は、ある
特定のアレイ・サイズに限定されておらず、具体的なオペレータのニーズに応じ
て、そのアレイはより大きくもより小さくもできるものと企図される。また、検
出器１６は、多くの様々なスライス厚及びスライス数モード、例えば１スライス
・モード、２スライス・モード及び４スライス・モードで動作させることができ
る。例えば、ＦＥＴは、１行又は複数行のフォトダイオード・アレイから４スラ
イス分のデータが収集されるように、４スライス・モードとして構成することが
できる。デコーダの制御線によって規定されるＦＥＴの具体的な構成に応じて、
様々な組み合わせのフォトダイオード出力を有効にしたり、無効にしたり、ある
いは組み合わせて、スライス厚を例えば、１．２５ｍｍ、２．５ｍｍ、３．７５
ｍｍ又は５ｍｍにすることができる。追加的な例としては、そのスライスが１．
２５ｍｍ厚から２０ｍｍ厚の範囲にある１つのスライスを含む単一スライス・モ
ード、及びそのスライスが１．２５ｍｍ厚から１０ｍｍ厚の範囲にある２つのス
ライスを含む２スライス・モードがある。勿論、他に多くのモードが可能である
。
含んでいる。半導体アレイ及びシンチレータ・アレイ５６は、それぞれ１６×１
６のアレイ・サイズを有する。このため、検出器１６は、１６行及び９１２列（
１６×５７モジュール）を有し、これにより、ガントリ１２の１回転あたり１６
スライス分のデータを同時に収集することが可能となる。勿論、本発明は、ある
特定のアレイ・サイズに限定されておらず、具体的なオペレータのニーズに応じ
て、そのアレイはより大きくもより小さくもできるものと企図される。また、検
出器１６は、多くの様々なスライス厚及びスライス数モード、例えば１スライス
・モード、２スライス・モード及び４スライス・モードで動作させることができ
る。例えば、ＦＥＴは、１行又は複数行のフォトダイオード・アレイから４スラ
イス分のデータが収集されるように、４スライス・モードとして構成することが
できる。デコーダの制御線によって規定されるＦＥＴの具体的な構成に応じて、
様々な組み合わせのフォトダイオード出力を有効にしたり、無効にしたり、ある
いは組み合わせて、スライス厚を例えば、１．２５ｍｍ、２．５ｍｍ、３．７５
ｍｍ又は５ｍｍにすることができる。追加的な例としては、そのスライスが１．
２５ｍｍ厚から２０ｍｍ厚の範囲にある１つのスライスを含む単一スライス・モ
ード、及びそのスライスが１．２５ｍｍ厚から１０ｍｍ厚の範囲にある２つのス
ライスを含む２スライス・モードがある。勿論、他に多くのモードが可能である
。
【００４２】 図６は、図１に示すＣＴシステムの幾何的構成を示した図であり、ガントリの
座標系を表している。以下の図面ではこの座標系を参照する。詳細には、ｘ軸は
、ガントリ１２の回転円に接する軸を指す。ｙ軸は、ガントリ１２のアイソセン
タ（ＩＳＯ）からＸ線管の焦点に向かって延びる半径方向の軸を指す。ｚ軸は、
スキャン平面に対する長手方向（内／外方向）の軸である。患者は、スキャン動
作中に、患者テーブル２０上でｚ軸に沿った並進を受ける。
座標系を表している。以下の図面ではこの座標系を参照する。詳細には、ｘ軸は
、ガントリ１２の回転円に接する軸を指す。ｙ軸は、ガントリ１２のアイソセン
タ（ＩＳＯ）からＸ線管の焦点に向かって延びる半径方向の軸を指す。ｚ軸は、
スキャン平面に対する長手方向（内／外方向）の軸である。患者は、スキャン動
作中に、患者テーブル２０上でｚ軸に沿った並進を受ける。
【００４３】 図７を参照すると、マルチスライス・スキャン動作の場合、様々なｚ軸位置に
おいてデータが収集される。詳細には、図７はガントリ１２の側面から見たシス
テム１０の概略図である。Ｘ線管４６は、アノード／ターゲット６４と、カソー
ド６６とを含んでいる。Ｘ線管４６によりコリメートされていないＸ線ビーム６
８が放出され、カム・コリメータ４８を通過する。コリメータ４８は、ボウタイ
・フィルタ７０と、タングステン製カム７２とを含んでいる。フィルタ７０に関
する更なる詳細は、米国特許出願第（出願人整理番号１５−ＣＴ−４７６２）号
に記載されている。この出願は、参照によりその全体を本明細書に組み込む。
おいてデータが収集される。詳細には、図７はガントリ１２の側面から見たシス
テム１０の概略図である。Ｘ線管４６は、アノード／ターゲット６４と、カソー
ド６６とを含んでいる。Ｘ線管４６によりコリメートされていないＸ線ビーム６
８が放出され、カム・コリメータ４８を通過する。コリメータ４８は、ボウタイ
・フィルタ７０と、タングステン製カム７２とを含んでいる。フィルタ７０に関
する更なる詳細は、米国特許出願第（出願人整理番号１５−ＣＴ−４７６２）号
に記載されている。この出願は、参照によりその全体を本明細書に組み込む。
【００４４】 図２に関連して説明したように、カム７２の位置はオンボード・コントローラ
４０によって制御される。オンボード・コントローラ４０は、ＳＲＵ３２及び定
置コントローラ３４を介しユーザ・インタフェースを用いたオペレータの指定に
従って、ホストコンピュータ２４からコマンドを受け取る。カム７２の位置を精
密に制御するためには、例えばステッパ・モータをカム７２に接続させる。カム
・コリメータ４８の各カム７２は、ユーザが選択したデータ収集モードに応じて
、カム７２相互の間の間隔及びコリメータ開口の中心に対する各カム７２の位置
に関して独立に調節ができる。
４０によって制御される。オンボード・コントローラ４０は、ＳＲＵ３２及び定
置コントローラ３４を介しユーザ・インタフェースを用いたオペレータの指定に
従って、ホストコンピュータ２４からコマンドを受け取る。カム７２の位置を精
密に制御するためには、例えばステッパ・モータをカム７２に接続させる。カム
・コリメータ４８の各カム７２は、ユーザが選択したデータ収集モードに応じて
、カム７２相互の間の間隔及びコリメータ開口の中心に対する各カム７２の位置
に関して独立に調節ができる。
【００４５】 コリメートされたＸ線ビーム７４がカム・コリメータ４８から放出され、さら
にこのビーム７４は患者１８（図１）を通過して検出器１６に入射する。上述の
ように、検出器１６は、コリメータ７６と、シンチレータ・アレイ５６と、フォ
トダイオード／スイッチング・アレイ７８（フォトダイオード・アレイ及びスイ
ッチング・アレイは図７では一体ユニットとして示されているが、上述したよう
に別個のアレイであってもよい）とを含んでいる。アレイ７８からの出力は、可
撓性ケーブルを介してＳＤＡＳ４２に供給されて処理される。
にこのビーム７４は患者１８（図１）を通過して検出器１６に入射する。上述の
ように、検出器１６は、コリメータ７６と、シンチレータ・アレイ５６と、フォ
トダイオード／スイッチング・アレイ７８（フォトダイオード・アレイ及びスイ
ッチング・アレイは図７では一体ユニットとして示されているが、上述したよう
に別個のアレイであってもよい）とを含んでいる。アレイ７８からの出力は、可
撓性ケーブルを介してＳＤＡＳ４２に供給されて処理される。
【００４６】 以下の記載は、スライス数及びスライス厚についてスケーラビリティ(scalabi
lity) を提供するためのカム・コリメータ４８及び検出器１６の動作に関するも
のである。カム・コリメータ４８の動作及び検出器１６の動作は、本明細書では
別々に記載することもあるが、コリメータ４８及び検出器１６は共同して動作し
て、所望のスライス数及びスライス厚を提供することを理解されたい。
lity) を提供するためのカム・コリメータ４８及び検出器１６の動作に関するも
のである。カム・コリメータ４８の動作及び検出器１６の動作は、本明細書では
別々に記載することもあるが、コリメータ４８及び検出器１６は共同して動作し
て、所望のスライス数及びスライス厚を提供することを理解されたい。
【００４７】 より具体的には、図８及び図９は、カム・コリメータ４８の動作を表したもの
である。図８は、中央に位置する幅広のビーム（例えば、５ｍｍのスライス厚で
４スライス分のデータを得るためのビーム）を放出するように構成されたカム・
コリメータ４８を示している。中央に位置するより幅の狭いビームについては、
図９に示すように、カム７２は、ビーム６８の中心に対して等分の量だけ内側に
移動させている。例えば、図９に示すように構成されたカム・コリメータは、１
．２５ｍｍのスライス厚で４スライス分のデータを得るために用いることができ
る。
である。図８は、中央に位置する幅広のビーム（例えば、５ｍｍのスライス厚で
４スライス分のデータを得るためのビーム）を放出するように構成されたカム・
コリメータ４８を示している。中央に位置するより幅の狭いビームについては、
図９に示すように、カム７２は、ビーム６８の中心に対して等分の量だけ内側に
移動させている。例えば、図９に示すように構成されたカム・コリメータは、１
．２５ｍｍのスライス厚で４スライス分のデータを得るために用いることができ
る。
【００４８】 以下に詳述するように、カム・コリメータ４８の所でビーム７４の位置及び幅
を制御することにより、多くの様々なスライス数及びスライス厚についてデータ
を得るためのスキャンを行うことができる。例えば、図１０は、５．０ｍｍのス
ライス厚により４スライス分のデータを得たい場合に選択される検出器構成に対
応している。カム７２は２０ｍｍのコリメートを提供するようにｚ軸方向に広く
離隔させ、またフォトダイオードの出力は４つの別個のスライスを成すようにス
イッチング・アレイ７８によって組み合わされる。具体的には、各スライスのデ
ータは、４つのフォトダイオードの出力を組み合わせて各１つの信号（１Ａ、２
Ａ、１Ｂ及び２Ｂ）とし、各スライスのデータ信号（１Ａ、２Ａ、１Ｂ及び２Ｂ
）は可撓性ケーブル６２を介してＳＤＡＳ４２に供給される。
を制御することにより、多くの様々なスライス数及びスライス厚についてデータ
を得るためのスキャンを行うことができる。例えば、図１０は、５．０ｍｍのス
ライス厚により４スライス分のデータを得たい場合に選択される検出器構成に対
応している。カム７２は２０ｍｍのコリメートを提供するようにｚ軸方向に広く
離隔させ、またフォトダイオードの出力は４つの別個のスライスを成すようにス
イッチング・アレイ７８によって組み合わされる。具体的には、各スライスのデ
ータは、４つのフォトダイオードの出力を組み合わせて各１つの信号（１Ａ、２
Ａ、１Ｂ及び２Ｂ）とし、各スライスのデータ信号（１Ａ、２Ａ、１Ｂ及び２Ｂ
）は可撓性ケーブル６２を介してＳＤＡＳ４２に供給される。
【００４９】 １．２５ｍｍのスライス厚による４スライス分のデータについては、図１１に
示す検出器構成を利用することができる。詳細には、カム７２は、５．０ｍｍの
スライス厚（図１０）の場合ほどには広く離隔していない。代わりに、カム７２
は５ｍｍのコリメートを提供するようにｚ軸方向に離隔させ、またフォトダイオ
ードの出力は４つの別個のスライスを成すようにスイッチング・アレイ７８によ
って組み合わされる。詳細には、各スライスのデータは、１つのフォトダイオー
ドの出力を組み合わせて各１つの信号（１Ａ、２Ａ、１Ｂ及び２Ｂ）とし、各ス
ライスのデータ信号（１Ａ、２Ａ、１Ｂ及び２Ｂ）は可撓性ケーブル６２を介し
てＳＤＡＳ４２に供給される。
示す検出器構成を利用することができる。詳細には、カム７２は、５．０ｍｍの
スライス厚（図１０）の場合ほどには広く離隔していない。代わりに、カム７２
は５ｍｍのコリメートを提供するようにｚ軸方向に離隔させ、またフォトダイオ
ードの出力は４つの別個のスライスを成すようにスイッチング・アレイ７８によ
って組み合わされる。詳細には、各スライスのデータは、１つのフォトダイオー
ドの出力を組み合わせて各１つの信号（１Ａ、２Ａ、１Ｂ及び２Ｂ）とし、各ス
ライスのデータ信号（１Ａ、２Ａ、１Ｂ及び２Ｂ）は可撓性ケーブル６２を介し
てＳＤＡＳ４２に供給される。
【００５０】 勿論、システム１０を用いれば、スライス数及びスライス厚の他の多くの組み
合わせが可能である。例えば図１２を参照すると、１．２５ｍｍのスライス厚に
よる２スライス分のデータについては、カム７２を２．５ｍｍのコリメートを提
供するようにｚ軸方向に離隔させる。またフォトダイオードの出力は、２つの別
個のスライスを成すようにスイッチング・アレイ７８により組み合わされる。詳
細には、各スライスのデータは、１つのフォトダイオードの出力を組み合わせて
各１つの信号（１Ａ及び１Ｂ）とし、各々のスライスのデータ信号（１Ａ及び１
Ｂ）は可撓性ケーブル６２を介してＳＤＡＳ４２に供給される。上述のようにし
てｚ軸に沿ってカム・コリメータ４８及びチャネル加算を制御することにより、
多くの様々なスライス数及びスライス厚についてのスキャン・データを収集する
ことができる。
合わせが可能である。例えば図１２を参照すると、１．２５ｍｍのスライス厚に
よる２スライス分のデータについては、カム７２を２．５ｍｍのコリメートを提
供するようにｚ軸方向に離隔させる。またフォトダイオードの出力は、２つの別
個のスライスを成すようにスイッチング・アレイ７８により組み合わされる。詳
細には、各スライスのデータは、１つのフォトダイオードの出力を組み合わせて
各１つの信号（１Ａ及び１Ｂ）とし、各々のスライスのデータ信号（１Ａ及び１
Ｂ）は可撓性ケーブル６２を介してＳＤＡＳ４２に供給される。上述のようにし
てｚ軸に沿ってカム・コリメータ４８及びチャネル加算を制御することにより、
多くの様々なスライス数及びスライス厚についてのスキャン・データを収集する
ことができる。
【００５１】 上述の例示的なシステムに対して多くの変形及び追加を施すことができる。例
えば、グラフィック方式のユーザ・インタフェースを用いれば、例えば、最適な
テーブル速度、Ｘ線ビームのコリメート、データ収集スライス厚、Ｘ線ビームの
電圧値及び電流値、並びに所望の画質を得るための再構成方法等について、ユー
ザが様々な形態でのマルチスライス・スキャン及び画像再構成を容易に指定する
ことが可能となる。このようなインタフェースは、タッチ・スクリーン、音声又
は使い易く理解し易いその他の周知のインタフェース方式によって駆動させるこ
とができる。ホストコンピュータは、オペレータによって行われる選択をさらに
簡略にするために、実行するスキャンの種類に基づいて、様々なデフォルト・モ
ードを含むように予めプログラムしておくことができる。
えば、グラフィック方式のユーザ・インタフェースを用いれば、例えば、最適な
テーブル速度、Ｘ線ビームのコリメート、データ収集スライス厚、Ｘ線ビームの
電圧値及び電流値、並びに所望の画質を得るための再構成方法等について、ユー
ザが様々な形態でのマルチスライス・スキャン及び画像再構成を容易に指定する
ことが可能となる。このようなインタフェースは、タッチ・スクリーン、音声又
は使い易く理解し易いその他の周知のインタフェース方式によって駆動させるこ
とができる。ホストコンピュータは、オペレータによって行われる選択をさらに
簡略にするために、実行するスキャンの種類に基づいて、様々なデフォルト・モ
ードを含むように予めプログラムしておくことができる。
【００５２】 上述の拡大縮小可能なマルチスライス型システムは、１スライス分、２スライ
ス分、あるいはこれより多くのスライス分のデータを収集するように、容易かつ
簡便に動作させることができる。さらにこのようなシステムにより、選択された
スキャン・パラメータに対する予期される画像厚及び遡及的な画像厚のオプショ
ンがオペレータに提供される。
ス分、あるいはこれより多くのスライス分のデータを収集するように、容易かつ
簡便に動作させることができる。さらにこのようなシステムにより、選択された
スキャン・パラメータに対する予期される画像厚及び遡及的な画像厚のオプショ
ンがオペレータに提供される。
【００５３】 本発明を、様々な具体的な実施形態に関して記載してきたが、当業者であれば
本発明は特許請求の範囲の精神及び範囲内にある修正を伴って実施できることを
理解するであろう。
本発明は特許請求の範囲の精神及び範囲内にある修正を伴って実施できることを
理解するであろう。
【図１】 ＣＴイメージング・システムの外観図である。
【図２】 図１に示すシステムのブロック概略図である。
【図３】 図１及び図２に示すシステムと組み合わせて使用できるスキャン・ユーザ・イ
ンタフェースの例示的な実施形態を示す略図である。
ンタフェースの例示的な実施形態を示す略図である。
【図４】 ＣＴシステムの検出器アレイの斜視図である。
【図５】 図４に示す検出器モジュールの斜視図である。
【図６】 図１に示すＣＴシステムの幾何的構成を表した略図である。
【図７】 ガントリの側面から見たＸ線発生用及び検出器用の構成部品を示す略図である
。
。
【図８】 図１に示すＣＴシステム内のカム・コリメータの動作を表した略図である。
【図９】 図１に示すＣＴシステム内のカム・コリメータの動作を表した略図である。
【図１０】 様々なスライス数及びスライス厚についてのスキャン・データの収集を表した
略図である。
略図である。
【図１１】 様々なスライス数及びスライス厚についてのスキャン・データの収集を表した
略図である。
略図である。
【図１２】 様々なスライス数及びスライス厚についてのスキャン・データの収集を表した
略図である。
略図である。
１０ コンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング・システム １２ ガントリ １４ Ｘ線源 １６ 検出器アレイ １８ 患者 ２０ モータ式テーブル ２２ ガントリ開口 ２４ ホストコンピュータ ２６ モニタ ２８ キーボード ３０ マウス ３２ スキャン及び再構成制御ユニット（ＳＲＵ） ３４ 定置コントローラ ３６ テーブル・コントローラ ３８ スリップリング ４０ オンボード・コントローラ ４２ 拡大縮小可能なデータ収集システム（ＳＤＡＳ） ４４ 高電圧発生装置 ４６ Ｘ線管 ４８ プリペイシェント・カム・コリメータ ５０ 検出器モジュール ５２ 検出器ハウジング ５４ プレート ５６ シンチレータ・アレイ ５８ 基板 ６０ スイッチ及びデコーダ装置 ６２ 可撓性電気ケーブル ６４ アノード／ターゲット ６６ カソード ６８ コリメートされていないＸ線ビーム ７０ ボウタイ・フィルタ ７２ タングステン製カム ７４ コリメート後のＸ線ビーム ７６ コリメータ ７８ フォトダイオード／スイッチング・アレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 1/00 ２９０ Ｇ０６Ｔ 1/00 ２９０Ａ Ｇ２１Ｋ 1/04 Ｇ２１Ｋ 1/04 Ｒ (72)発明者 ヒュイ，デビッド・ヒー アメリカ合衆国、53188、ウィスコンシン 州、ワーケシャー、メイル・コード・エヌ ビー−922、ユニット・911、リンカーンシ ャイアー・コート、2806番 (72)発明者 ショロム，アケルスバーグ・エム アメリカ合衆国、53045、ウィスコンシン 州、ブルックフィールド、メイル・コー ド・911、ユニット・316、バートレット・ ドライブ、20970番 (72)発明者 シャンフェン，ニー アメリカ合衆国、53151、ウィスコンシン 州、ベルリン、メイル・コード・エヌビー −920、ユニット・985、サウス・キャリッ ジ・レーン、1400番 (72)発明者 ドハンワダ，キャラプシー・ブイ アメリカ合衆国、53151、ウィスコンシン 州、ニュー・ベルリン、メイル・コード・ エヌビー−920、ユニット・915、アパート メント・ナンバー103、サウス・カロゥ ン・ロード、2505番 (72)発明者 グエラ、カルロス・エフ アメリカ合衆国、53551、ウィスコンシン 州、レイク・ミルズ、メイル・コード・エ ヌビー−920、ユニット・985、ベイフィー ルド・ウェイ、214番 (72)発明者 マックダニエル，ホリー・アン アメリカ合衆国、53151、ウィスコンシン 州、ニュー・ベルリン、メイル・コード・ エヌビー−911、ユニット・316、ウエス ト・ネッテシェイム・レーン、14330番 (72)発明者 ストロング，ゲーリー・リチャード アメリカ合衆国、53186、ウィスコンシン 州、ワーケシャー、メイル・コード・エヌ ビー−922、ユニット・911、クレストビュ ー・ドライブ、エス77・ダブリュー26665 番 Ｆターム(参考） 2G088 EE02 FF02 GG19 GG20 JJ05 JJ13 JJ22 JJ25 KK29 KK33 LL13 MM04 4C093 AA22 BA03 CA15 CA32 CA36 EA14 EB12 EB17 EB18 EB22 EC44 ED07 EE01 FA13 FA16 FA36 FA43 FB08 FB09 FC01 FD01 FE06 FG01 FG05 5B057 AA08 BA03 BA26 CA02 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CB16 CD05 CE17
Claims (28)
- 【請求項１】 ｚ軸に沿って延びる複数の検出器セルを含み、複数スライス
分のデータを収集するように構成されている検出器と、 前記検出器に結合されて、前記検出器から受け取った信号をディジタル形式に
変換するように構成されている拡大縮小可能なデータ収集システムと、 前記検出器と整列したＸ線源と、 前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置したカム・コリメータと、 ユーザによるスキャン・パラメータの選択を可能にするユーザ・インタフェー
スを含むホストコンピュータであって、該ユーザ・インタフェースがマルチスラ
イス・スキャンをするためのヘリカル・スキャン及びアキシャル・スキャンの選
択可能なスキャン・パラメータを含んでいるホストコンピュータと、 を備えるイメージング・システム。 - 【請求項２】 前記ユーザ・インタフェースがさらに、シネ・スキャン用の
スキャン・パラメータを含む請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 ヘリカル・スキャン、アキシャル・スキャン及びシネ・スキ
ャン用の前記スキャン・パラメータが、予期されるスライス厚及び遡及的スライ
ス厚を含む請求項２に記載のシステム。 - 【請求項４】 前記予期されるスライス厚が第１の特徴を用いて表示され、
かつ前記遡及的スライス厚が第２の特徴を用いて表示される請求項３に記載のシ
ステム。 - 【請求項５】 前記予期されるスライス厚が第１の色相で表示され、かつ前
記遡及的スライス厚が第２の色相で表示される請求項３に記載のシステム。 - 【請求項６】 ヘリカル・スキャン用の前記スキャン・パラメータがピッチ
速度を含む請求項３に記載のシステム。 - 【請求項７】 前記イメージング・システムがさらに患者を支持するための
テーブルを備え、かつヘリカル・スキャン用の前記スキャン・パラメータがさら
にテーブル速度を含む請求項６に記載のシステム。 - 【請求項８】 ユーザ・インタフェースにより、ヘリカル・スキャン及びア
キシャル・スキャン用の前記選択可能なスキャン・パラメータに基づいて前記コ
リメータを調整する請求項１に記載のシステム。 - 【請求項９】 前記検出器が複数のモジュールを備える請求項１に記載のシ
ステム。 - 【請求項１０】 前記モジュールの少なくとも１つが、シンチレータ・アレ
イ及びフォトダイオード・アレイを備えており、前記シンチレータ・アレイは前
記フォトダイオード・アレイを覆うように配置されかつ前記フォトダイオード・
アレイと光学的に結合されている請求項９に記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記フォトダイオード・アレイのフォトダイオードにより
出力された信号は、選択されたスライス厚及びスライス数の少なくとも１つに基
づいて選択的に組み合わせることができる請求項１０に記載のシステム。 - 【請求項１２】 ユーザ・インタフェースを含み、オペレータがヘリカル・
スキャン及びアキシャル・スキャン用のスキャン・パラメータを指定できるよう
にプログラムされたホストコンピュータを備えるコンピュータ断層撮影システム
であって、前記スキャン・パラメータは少なくともデータ収集のスライス厚及び
スライス数を含む、コンピュータ断層撮影システム。 - 【請求項１３】 前記ホストコンピュータがさらに、オペレータによりシネ
・スキャン用のスキャン・パラメータを指定できるように構成されている請求項
１２に記載のシステム。 - 【請求項１４】 ヘリカル・スキャン、アキシャル・スキャン及びシネ・ス
キャン用の前記スキャン・パラメータが、予期されるスライス厚及び遡及的スラ
イス厚を含む請求項１３に記載のシステム。 - 【請求項１５】 前記予期されるスライス厚が第１の特徴を用いて表示され
、かつ前記遡及的スライス厚が第２の特徴を用いて表示される請求項１４に記載
のシステム。 - 【請求項１６】 前記予期されるスライス厚が第１の色相で表示され、かつ
前記遡及的スライス厚が第２の色相で表示される請求項１４に記載のシステム。 - 【請求項１７】 ヘリカル・スキャン用の前記スキャン・パラメータがピッ
チ速度を含む請求項１２に記載のシステム。 - 【請求項１８】 前記イメージング・システムがさらに患者を支持するため
のテーブルを備え、かつヘリカル・スキャン用の前記スキャン・パラメータがさ
らにテーブル速度を含む請求項１７に記載のシステム。 - 【請求項１９】 前記システムがさらに前記ホストコンピュータに結合され
たプリペイシェント・コリメータを備え、前記プリペイシェント・コリメータは
少なくとも１つの調節可能なカムを含むカム・コリメータを備え、かつ前記ホス
トコンピュータがさらにヘリカル・スキャン及びアキシャル・スキャン用の前記
選択可能なスキャン・パラメータに基づき前記コリメータを調整するようにプロ
グラムされている請求項１２に記載のシステム。 - 【請求項２０】 ユーザ・インタフェースを有するホストコンピュータを含
むイメージング・システムにおいて、オペレータによるスキャン・パラメータの
指定を可能にする方法であって、 オペレータによる動作モードの選択を許可するステップと、 前記選択された動作モードに対する利用可能なスキャン・パラメータを表示す
るステップと、 を含む方法。 - 【請求項２１】 オペレータによるスキャン動作モードの選択を許可する前
記ステップが、ヘリカル・モード、アキシャル・モード及びシネ・モードのうち
の１つを選択するステップを含む請求項２０に記載の方法。 - 【請求項２２】 オペレータによる動作モードの選択を許可する前記ステッ
プがさらに、各スキャン・モードに対するスキャン・パラメータを選択するステ
ップを含む請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】 前記イメージング・システムが患者を支持するための移動
可能なテーブルを含み、かつヘリカル・スキャン・モード用のスキャン・パラメ
ータを選択する前記ステップがテーブル速度を選択するステップを含む請求項２
２に記載の方法。 - 【請求項２４】 ヘリカル・スキャン・モード用のスキャン・パラメータを
選択する前記ステップがさらに、ピッチ速度を選択するステップを含む請求項２
３に記載の方法。 - 【請求項２５】 選択された動作モードに対する利用可能なスキャン・パラ
メータを表示する前記ステップが、この選択された動作モードに対して利用可能
な予期されるスライス厚及び遡及的画像厚を表示するステップを含む請求項２０
に記載の方法。 - 【請求項２６】 選択された動作モードに対して利用可能な予期されるスラ
イス厚及び遡及的画像厚を表示する前記ステップが、 予期されるスライス厚を第１の特徴を用いて表示するステップと、 遡及的スライス厚の各々を異なる特徴を用いて表示するステップと、 を含む請求項２０に記載の方法。 - 【請求項２７】 遡及的画像厚の各々を異なる特徴を用いて表示する前記ス
テップが、遡及的スライス厚の各々を異なる色相を用いて表示するステップを含
む請求項２６に記載の方法。 - 【請求項２８】 前記システムがさらに前記ホストコンピュータに結合され
たプリペイシェント・コリメータを備え、前記プリペイシェント・コリメータが
少なくとも１つの調節可能なカムを有するカム・コリメータを含み、かつ前記方
法がさらに選択されたスキャン・モードに基づいて前記コリメータを調整するス
テップを含む請求項２０に記載の方法。
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